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特斯拉線圈原理揭秘解讀

時間:2019-07-01 10:22:29來源:網絡 作者:電子愛好者 點擊:
特斯拉線圈原理揭秘解讀特斯拉線圈是一種射頻 振蕩器,可驅動空芯雙調諧振變壓器,在低電流時產生高壓。特斯拉的原始電路以及大多數現代線圈使用簡單的火花隙來激發調諧變

振蕩磁場的初級線圈的感應在次級繞組的振蕩電流(L2) ,由感應的法拉第定律。在多個周期中,初級電路中的能量被傳遞到次級。調諧電路中的總能量限于最初存儲在電容器C1中的能量,因此次級中的振蕩電壓幅度增加(“振鈴”),初級中的振蕩減小到零(“振鈴”) 。雖然次級線圈的末端是開路的,但由于電容(C2),寄生電容的總和,它也可以作為調諧電路。在線圈的匝數加上環形電極E的電容之間。電流在其兩端之間快速地來回流過次級線圈。由于電容小,出現在輸出端子上的次級線圈上的振蕩電壓遠大于初級電壓。
次級電流產生的磁場在初級線圈中感應出電壓,并且在多個額外的周期內,能量被傳遞回初級線圈。該過程重復進行,能量在初級和次級調諧電路之間快速地來回切換。由于作為火花隙中的熱量和線圈的電阻消散的能量,初級和次級中的振蕩電流逐漸消失(“振鈴”)。
當通過火花隙的電流不再足以使間隙中的空氣保持電離時,火花停止(“熄滅”),終止初級電路中的電流。次級中的振蕩電流可以持續一段時間。
來自電源變壓器的電流再次開始對電容器C1充電,并且循環重復。特斯拉線圈原理;
整個循環非常迅速地發生,振蕩在大約一毫秒的時間內消失。穿過火花隙的每個火花在線圈的輸出端產生一個阻尼正弦高壓脈沖。每個脈沖在下一個火花發生之前消失,因此線圈產生一串阻尼波,而不是連續的正弦電壓。[18]供電變壓器為電容器充電的高壓是50或60 Hz 正弦波。根據火花隙的設定方式,通常在電源電流的每個半周期的峰值處出現一個或兩個火花,因此每秒有超過一百個火花。因此,火花隙處的火花看起來是連續的,來自線圈頂部的高壓拖纜也是如此。
 


電源變壓器(T)次級繞組連接在初級調諧電路上?雌饋碜儔浩骺赡苁荝F電流的泄漏路徑,從而抑制振蕩。然而,它的大電感使其在諧振頻率下具有非常高的阻抗,因此它充當振蕩電流的開路。如果電源變壓器的漏感不足,則在其次級引線中放置射頻扼流圈以阻斷RF電流。
 

 特斯拉線圈振蕩頻率

為了產生最大輸出電壓,調節初級和次級調諧電路以使它們彼此諧振。]初級和次級電路 的諧振頻率,由每個電路中的電感和電容決定

通常次級是不可調節的,因此初級電路通常通過初級線圈L 1上的可移動抽頭進行調諧,直到它以與次級線圈相同的頻率諧振。

 

因此,初級和次級之間的共振條件是

 

對電路的更詳細分析表明發生了諧振,并且當初級和次級的諧振頻率略有不同時產生最高電壓。[28] [29] 因此,更精確的共振條件是

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